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JP2004011300A - PC composite structure, PC bridge and method for introducing prestress - Google Patents

PC composite structure, PC bridge and method for introducing prestress Download PDF

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JP2004011300A
JP2004011300A JP2002167499A JP2002167499A JP2004011300A JP 2004011300 A JP2004011300 A JP 2004011300A JP 2002167499 A JP2002167499 A JP 2002167499A JP 2002167499 A JP2002167499 A JP 2002167499A JP 2004011300 A JP2004011300 A JP 2004011300A
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reinforced concrete
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composite
prestress
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木村 信彦
Jiyunjiro Ohashi
大橋 淳治郎
Satoshi Ozaki
尾崎 智
Tomoji Horikawa
堀川 智司
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Abstract

【課題】PC合成構造体の鋼骨組とコンクリート構造部との境界面のおける剥離を防止し、構造強度を向上させる。
【解決手段】鉄骨構造部20と鉄筋コンクリート構造部30とが一体接合された鉄骨鉄筋コンクリート合成体と、鉄骨鉄筋コンクリート合成体に圧縮力を加えて鉄骨鉄筋コンクリート合成体にプレストレスを導入するPC鋼材40と、プレストレスの導入個所で、PC鋼材40と鉄骨鉄筋コンクリート合成体との間に配置され、鉄骨鉄筋コンクリート合成体の鉄骨構造部20と鉄筋コンクリート構造部30との両方に当接し、PC鋼材40の圧縮力を鉄骨構造部20と鉄筋コンクリート構造部30との両方に伝える支圧板50とを備える。
【選択図】 図3
An object of the present invention is to prevent peeling at a boundary surface between a steel frame and a concrete structure portion of a PC composite structure, thereby improving structural strength.
A steel reinforced concrete composite in which a steel structure 20 and a reinforced concrete structure 30 are integrally joined, a PC steel material 40 for applying a compressive force to the steel reinforced concrete and introducing prestress into the steel reinforced concrete composite, At the point of introduction of the prestress, it is arranged between the PC steel material 40 and the steel reinforced concrete composite, abuts on both the steel structure part 20 and the reinforced concrete structure part 30 of the steel reinforced concrete composite, and reduces the compressive force of the PC steel material 40. A support plate 50 is provided to both the steel structure 20 and the reinforced concrete structure 30.
[Selection diagram] FIG.

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、PC合成構造体、橋梁およびプレストレス導入方法に関し、詳しくは、コンクリートと鋼との合成体にプレストレスが導入されてなるPC合成構造体と、このようなPC合成構造体を利用した橋梁と、PC合成構造体を構築するためのプレストレスの導入方法とを対象にしている。
【0002】
【従来の技術】
プレストレス・コンクリート(PC)構造物は、各種土木建築物に広く利用されている。例えば、橋梁、貯水タンクなどが挙げられる。
PC構造物の基本的な形態は、コンクリート構造体の内部に埋め込まれたシース管に、高張力鋼などからなるPC鋼材を挿通し、PC鋼材の両端に大きな引張力を加え、緊張状態のPC鋼材の両端を、コンクリート構造体に固定してから引張力を解放する。PC鋼材の復元力によって、コンクリート構造体には圧縮力が加えられ、圧縮方向の応力すなわちプレストレスが導入される。
【0003】
コンクリートは、本来の特性として、圧縮力には強いが引張力には比較的弱い。コンクリート構造に、上記のようなプレストレスを導入すると、コンクリート構造に引張力が加わったときに、この引張力が、予め導入された圧縮方向のプレストレスと相殺される。コンクリート構造に生じる引張応力が軽減されるので、構造強度あるいは耐久性が大幅に向上することになる。
さらに、コンクリート構造の内部に、鋼材などを組立てて構築された鋼製の骨組を埋め込んでおくことで、構造強度の向上を図る技術も知られている。このような、コンクリート構造と鋼骨組との合成体であって、コンクリート構造にプレストレスが導入された構造物を、PC合成構造体と呼ぶ。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、PC合成構造体は、鋼骨組とコンクリート構造との間に剥離が生じることがある。特に、大きなプレストレスを導入すると、鋼構造とコンクリート構造との間に剥離が生じ易くなるという問題がある。
コンクリート構造にプレストレスを導入した段階、あるいは、PC合成構造体の使用状態で、コンクリート構造と鋼骨組との境界で両者の変形挙動にずれが生じて境界面での剥離が生じてしまうのであると推測される。
コンクリート構造の補強手段として、鋼骨組との合成体にすることとと、プレストレスを導入することとの両方の補強手段を併用すると、却って両方の機能が十分に活かせなくなるのである。
【0005】
本発明の課題は、上記問題点を解消し、PC合成構造体の鋼骨組とコンクリート構造部との境界面のおける剥離を防止し、構造強度を向上させることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるPC合成構造体は、鉄骨構造部と鉄筋コンクリート構造部とが一体接合された鉄骨鉄筋コンクリート合成体と、前記鉄骨鉄筋コンクリート合成体に圧縮力を加えて鉄骨鉄筋コンクリート合成体にプレストレスを導入するPC鋼材と、前記プレストレスの導入個所で、前記PC鋼材と前記鉄骨鉄筋コンクリート合成体との間に配置され、鉄骨鉄筋コンクリート合成体の前記鉄骨構造部と前記鉄筋コンクリート構造部との両方に当接し、PC鋼材の圧縮力を鉄骨構造部と鉄筋コンクリート構造部との両方に伝える支圧板とを備える。
【0007】
〔PC合成構造体〕
各種の土木建築物や設備装置の構造部材を構成する。用途や目的に応じて、平盤状、曲面盤状、柱状、梁状、枠状、箱状など、様々な形態を取り得る。
PC合成構造体の基本構造は、鉄骨構造部と鉄筋コンクリート構造部とで構成される鉄骨鉄筋コンクリート合成体であり、この鉄骨鉄筋コンクリート合成体にPC鋼材で所定のプレストレスを導入することで、PC合成構造体となる。
〔鉄骨鉄筋コンクリート合成体〕
<鉄骨構造部>
鉄骨構造部は、鉄筋コンクリート構造部と一体化されて鉄骨鉄筋コンクリート合成体を構成する。鋼材料は、コンクリートに比べて、靭性に富み引張力に強いという特性を有するので、鉄筋コンクリート構造部を補強する機能を果たす。
【0008】
鉄骨構造部は、通常、鉄骨鉄筋コンクリート合成体のうち、施工後の表面には露出しない内部や裏側になる個所に配置される。但し、鉄骨構造部の一部が鉄骨鉄筋コンクリート合成体の一部に露出する形態もある。
鉄骨構造部は、H形鋼やC形鋼などの形鋼材、鋼棒、鋼板、中空鋼管などの鋼材で構成される。鉄骨鉄筋コンクリート合成体の形状や構造に合わせて、鋼材の配置が決められる。鋼材同士の連結は、ボルト、リベット、溶接、その他の通常の接合手段が採用される。
鋼材でトラス構造を構築すれば、構造強度の優れた鉄骨構造部となる。橋梁などに有効である。
【0009】
鉄骨構造部には、支圧板の取付構造やPC鋼材用のシース管、コンクリート型枠用の取付構造などを備えておくことができる。鉄骨構造部を構成する鋼材に中空鋼管を使用して、PC鋼材用のシース管に兼用することもできる。
鉄骨構造部は、鉄骨鉄筋コンクリート合成体の構築前に、予め構築しておいても良いし、鉄骨鉄筋コンクリート合成体の構築を進めるにつれて、鉄骨構造部の構築も順次進めていくことができる。例えば、鉄骨鉄筋コンクリート合成体が橋梁の橋桁である場合、施工現場において、橋脚上で、鉄骨構造部となる鋼桁の組立接合、鉄筋コンクリート桁の形成を順次繰り返して、橋桁を延ばしていくことができる。
【0010】
<鉄筋コンクリート構造部>
基本的には、通常のPC構造物と同様の材料および構造が採用できる。
鉄筋コンクリート構造部は、コンクリート構造の内部に鉄筋が埋め込まれている。鉄筋の配置構造は、鉄筋コンクリート構造部に加わる負荷に合わせて適宜に設定できる。
鉄筋コンクリート構造部は、通常、鉄骨鉄筋コンクリート合成体のうち外面に露出する個所に配置される。鉄筋コンクリート構造部が鉄骨構造部の全体を完全に覆っていてもよいし、鉄骨構造部の一部が露出したままであってもよい。
【0011】
〔PC鋼材〕
基本的には、通常のPC合成構造体で使用されているPC鋼材と、同様の材料や構造が採用できる。
PC鋼材は、高張力鋼などの引張耐久力に優れた材料からなる線材、棒材などが使用される。線材あるいは棒材を複数本並べたり束ねたりして1本のPC鋼材を構成することもできる。
PC鋼材は、鉄骨鉄筋コンクリート合成体のうち、引張方向の負荷が大きく加わる個所に配置されて、その部分に圧縮方向のプレストレスを導入し、引張方向の負荷を軽減させる。
【0012】
したがって、PC合成構造体の施工時あるいは使用状態における曲げモーメント力などの負荷の分布状態に合わせて、PC鋼材の設置個所や設置方向、さらには、プレストレスの導入方向などが設定される。
〔支圧板〕
鉄骨鉄筋コンクリート合成体のうち、プレストレスを導入する個所で、PC鋼材と鉄骨鉄筋コンクリート合成体との間に配置される。通常、鉄骨鉄筋コンクリート合成体の対向する個所にそれぞれ配置される。対向個所とは、プレストレスを導入する方向に沿って対向する個所であり、鉄骨鉄筋コンクリート合成体の全体外形の外面で対向する個所すなわち対向面であってもよいし、鉄骨鉄筋コンクリート合成体の途中で、間に鉄骨鉄筋コンクリート合成体の一部を介して対向する個所であってもよい。
【0013】
支圧板は、鉄骨構造部と鉄筋コンクリート構造部との両方に当接する。鉄骨構造部または鉄筋コンクリート構造部に固定されていてもよいし、固定されていなくてもよい。少なくとも、支圧板の面と平行な方向には移動しないとともに、支圧板の面方向で、鉄骨構造部および鉄筋コンクリート構造部との間に面圧力が伝達される状態であればよい。支圧板が鉄骨構造部および鉄筋コンクリート構造部と離れる方向、言いかえると、PC鋼材の圧縮力が作用する方向と逆の方向には力が伝達されなくても構わない。
支圧板を鉄骨構造部に支持させるには、溶接やボルト、リベットなどの接合手段が採用できる。係合や嵌合による支持でもよい。支圧板の一部が鉄骨構造部の一部に当接して、面方向に圧力が伝達できるようになっているだけでもよい。
【0014】
支圧板を鉄筋コンクリート構造部に支持させるには、鉄筋コンクリート構造部の外面に支圧板を当接しているだけでもよいし、支圧板の一部または全体を鉄筋コンクリート構造部に埋め込んでもよい。鉄筋コンクリート構造部の打設時に型枠内に支圧板を装着しておけば、鉄筋コンクリート構造部の硬化と同時に一体的に支持される。
支圧板の材料は、剛性および靭性などの機械的強度に優れた鋼板が使用できる。
支圧板の形状は、必要な面圧力が効率的に伝達できればよく、矩形、多角形、円形、長円形、楕円形などの各種図形状が採用できる。支圧板は、単純な平板であってもよいし、平板にリブや枠を設けて補強しておくこともできる。鉄筋コンクリート構造部との一体化を向上させるアンカー突起や凹凸を鉄筋コンクリート構造部との接触面に設けることもできる。
【0015】
支圧板の厚みや面積は、必要な面圧力が伝達できるように設定される。支圧板に隣接して配置されるPC鋼材に導入されるプレストレスの大きさに対応させる。
〔プレストレス導入〕
PC鋼材を用いて鉄骨鉄筋コンクリート合成体にプレストレスを導入する作業は、基本的には、通常のPC合成構造体の場合と共通する材料や設備、作業手順が採用できる。
プレストレスを導入する個所あるいはPC鋼材を設置する個所で、鉄骨鉄筋コンクリート合成体の対向個所のそれぞれに支圧板を配置しておく。支圧板は、鉄骨構造部と鉄筋コンクリート構造部との両方に当接した状態になる。
【0016】
PC鋼材を鉄骨鉄筋コンクリート合成体の対向個所を貫いて挿通配置する。鉄骨鉄筋コンクリート合成体の内部を貫通するシース管やシース空間があれば、そこにPC鋼材を通す。鉄骨鉄筋コンクリート合成体の表面に沿ってPC鋼材が配置される場合もある。
PC鋼材に引張力を加える。引張力の印加手段としては、通常のジャッキ装置や牽引装置が使用される。
引張力が印加されたPC鋼材の両端を支圧板に支持させるなどして、PC鋼材の圧縮力が支圧板に伝わる状態にしてから、PC鋼材に加えていた引張力を開放する。PC鋼材と支圧板との間における圧縮力の伝達は、支圧板にPC鋼材を接合しておく必要はなく、引張力を開放したPC鋼材の圧縮方向への復元力が支圧板に加わるようになっていればよい。具体的には、PC鋼材の固定具が、支圧板に当接して、支圧板を押圧するようになっていればよい。
【0017】
PC鋼材から支圧板を介して鉄骨鉄筋コンクリート合成体の鉄骨構造部と鉄筋コンクリート構造部との両方に圧縮力が加わり、鉄骨鉄筋コンクリート合成体に圧縮方向のプレストレスが導入される。プレストレスが導入された鉄骨鉄筋コンクリート合成体すなわちPC合成構造体は、プレストレスが導入される前よりも構造強度が大幅に増大する。
〔PC合成構造体の用途〕
通常の鉄骨鉄筋コンクリート合成体よりも構造強度が増大したPC合成構造体は、各種の土木建築構造において、大きな負荷の加わる構造体に適用できる。
【0018】
例えば、橋梁のほか、ダム、堤防、道路などの土木構造物や、塔、タンクその他の建造物などにおいて、外壁や屋根、床板、柱などの構造体として利用される。
〔PC橋梁〕
PC橋梁は、複数の橋脚間に橋桁が架設されてなる橋梁であって、橋桁として、前記したPC合成構造体からなるPC合成橋桁を備える。
橋梁の種類は、特に限定されない。利用目的によって、道路橋、鉄道橋、道路鉄道併用橋などがある。構造上の違いで、連続桁橋、高架橋、アーチ橋などがある。
【0019】
橋梁の基本構造は、一定の間隔毎に配置される橋脚と、橋脚間に掛け渡される橋桁とで構成される。橋梁の両端は、通常の橋脚の代わりに、地上面につながる橋台が設置される。橋台を含めて、橋桁を支持する構造を橋脚と呼ぶ。橋脚同士の間を径間と呼ぶ。
橋桁は、1径間毎に独立した橋桁を架設する場合と、複数の径間に連続する橋桁を架設する場合がある。橋梁の全体が、連続施工された1本の連続桁で構成される場合、複数の区画に分けて区分施工された連続桁または単純桁あるいは連続桁と単純桁の組み合わせで構成される場合もある。PC合成橋桁は、橋梁を構成する橋桁の全体または一部、さらには連続桁あるいは単純桁の全体あるいは一部に採用することができる。
【0020】
〔PC橋桁の施工〕
PC橋桁の施工は、通常、鋼桁の施工工程、鉄筋コンクリート桁の施工工程、および、PC鋼材と支圧板によるプレストレスの導入工程を含む。これらの工程の一部または全部を、施工現場で行ってもよいし、施工現場とは別の工場などで行っておくこともできる。
鋼桁は、橋桁の全長分を工場で構築しておくこともできるし、橋桁を複数のブロックに分割した橋桁ブロックを製造しておき、施工現場で橋桁ブロックを組立てることもできる。
【0021】
鉄筋コンクリート桁は、鋼桁を埋め込む状態で型枠を設置し、型枠内に鉄筋を配設した上でコンクリートを打設し硬化させて構築される。型枠の設置前あるいは型枠の設置と同時に鉄筋を配設することもできる。これらの作業を、予め工場等で行い、鋼桁と鉄筋コンクリート桁とが一体化された合成体を施工現場に搬入してもよいし、施工現場で、施工済の鋼桁に対して型枠の設置、鉄筋の配設およびコンクリート打設を行って鉄筋コンクリート桁を構築することもできる。鉄筋コンクリート桁の構築の際に、支圧板を取り付けておくことができる。
PC鋼材によるプレストレスの導入は、工場で製造された段階の鉄骨鉄筋コンクリート合成体からなる橋桁に対して行ってもよいし、施工現場で橋桁の構築が進行するのに合わせて適宜にプレストレスの導入を行うこともできる。橋桁の場合、橋脚位置と径間中央位置など場所によって、その位置に加わるモーメント力などの負荷の大きさや方向が違い、施工作業の途中で負荷の大きさ方向が変化することもある。したがって、橋桁の施工位置や施工作業の進行段階に対応して、それぞれの位置および段階で適切なプレストレスの導入を行う。
【0022】
【発明の実施の形態】
〔PC橋梁〕
図1に示す実施形態は、PC合成構造体からなるPC橋梁である。
図1(a)に示すように、PC橋梁は、間隔をあげて設置されたA、B、Cの3本の橋脚10と、各橋脚10の間に連続して架け渡されたPC橋桁12とを有する。PC橋桁12の各橋脚10に対する支持構造の詳細は図示を省略しているが、PC橋桁12は、中央の橋脚10(B)に対してはヒンジ支持され、左右の橋脚10(A)(C)に対してはローラ支持されている。
【0023】
PC橋桁12は、鋼材を箱状に組立てて構成された鉄骨構造部である鋼桁20と、鋼桁20を覆う鉄筋コンクリート構造部である鉄筋コンクリート桁30とを有する。
図1(b)は、図1(a)の橋梁に作用するモーメント力の分布を示している。PC橋梁を、力学的に、A〜Cの3個所に支持点を有し、全長に等分布荷重が負荷された連続梁とみなせる。モーメント力は、支持点Bで最大値を示す。また、径間A−Bおよび径間B−Cそれぞれの中間では、支持点Bとは逆方向のモーメント力が作用する領域も生じている。なお、この状態は、プレストレス導入の影響は含めていない。
【0024】
〔PC橋梁の架設〕
図2に示すように、橋梁の架設は、まず所定の間隔で橋脚10を構築する。橋脚10の上部に、鋼桁20を架設する。鋼桁20の周囲に現場打ちで鉄筋コンクリート桁30を形成する。鉄筋コンクリート桁30の形成は、鋼桁20の周囲に鋼桁20に支持させた型枠および鉄筋を設置し、型枠の内部にコンクリートを流し込み、コンクリートが硬化したあと型枠を外す。橋梁の全長を複数区間に分割して、個々の分割区間毎に、鉄筋コンクリート桁30の形成を行う。
鉄筋コンクリート桁30の形成を分割区間毎に行う場合、橋脚10の位置から始めて、その両側に新たな鉄筋コンクリート桁30を継ぎ足していく。橋脚10の位置は、型枠の搬入や設置、鉄筋の配設、コンクリート打設など、鉄筋コンクリート桁30の施工作業が行い易い。橋脚10の位置に鉄筋コンクリート桁30が形成されたあと、その両側に鉄筋コンクリート桁30を継ぎ足していく作業も、先に形成された鉄筋コンクリート桁30を足場に利用できるので、作業性が良い。橋脚10の左右に均等に鉄筋コンクリート桁30の荷重が加われば、橋脚10に偏った負荷が加わらない。
【0025】
前記したような分割された鉄筋コンクリート桁30の形成が終わる毎に、その部分に加わるモーメント力による負荷の大きさおよび方向に合わせて、必要なプレストレスの導入が行われる。
〔プレストレス導入〕
前記のようなモーメント分布を有する橋梁に、モーメント力を打ち消す方向にプレストレスが導入される。特に、鉄筋コンクリート桁30に作用する引張力を低減して、引張力に弱い鉄筋コンクリート桁30を補強する。
図3に示すように、中央の橋脚10すなわち支持点Bに鉄筋コンクリート桁30が形成された段階で、この部分の鉄筋コンクリート桁30および鋼桁20にプレストレスを導入する。
【0026】
前記図1(b)に明らかなように、支持点Bに加わるモーメント力は、鉄筋コンクリート桁30および鋼桁20からなる合成構造体に対して、上辺側では引張力として作用し、下辺側では圧縮力として作用する。比較的に引張力に弱いコンクリートを補強するには、上辺側に作用する引張力を打ち消すようにプレストレスを導入する。
鉄筋コンクリート桁30および鋼桁20に、PC鋼材40が挿通される。PC鋼材40に強い引張力を加えた状態で、PC鋼材40の両端部を、鉄筋コンクリート桁30の端面に、支圧板50を介して固定具44で固定する。PC鋼材40に加わっていた引張力を除去すると、PC鋼材40の復元力が、鉄筋コンクリート桁30を圧縮する方向に作用し、鉄筋コンクリート桁30に圧縮方向のプレストレスが導入される。
【0027】
このとき、支圧板50を用いることで、以下に詳しく説明するように、PC鋼材40によるプレストレスが、鉄筋コンクリート桁30だけではなく、鋼桁20にも加わるようにする。
〔支圧板の詳細構造〕
図4に示すように、鉄筋コンクリート桁30は、T形鋼などの鋼材22で組立てられた鋼桁20を覆うように形成されている。
<引張側>
鉄筋コンクリート桁30の上辺側では、鉄筋コンクリート桁30の両端から内部にPC鋼材40が挿通されている。PC鋼材40は、鉄筋コンクリート桁30に予め埋め込まれたシース管(図示を省略)の内部に挿通される。鉄筋コンクリート桁30の両端面にはPC鋼材40の固定具44が配置される。固定具44と鉄筋コンクリート桁30の端面との間には、支圧板50が挟み込まれている。
【0028】
支圧板50は、鋼板などからなり、図5(a)に詳しく示すように、矩形の板状をなす。支圧板50は、鋼桁20を構成するT形鋼などの鋼材22に溶接等の手段で固定されている。支圧板50と鋼材22との間には補強板52が取り付けられていて、鋼材22に対する支圧板50の取り付けを強固にし、支圧板50の変形を防止する。また、鉄筋コンクリート桁30の内部側でも、支圧板50に補強板54が取り付けられ、鉄筋コンクリート桁30に埋めこまれた状態になっている。
支圧板50は、鉄筋コンクリート桁30を打設する前に、鋼桁20に支圧板50を取り付けておき、支圧板50の外側に型枠を設置してコンクリートの注入を行うことで、鉄筋コンクリート桁30の端面に一体的に接合させることができる。
【0029】
支圧板50が配置された状態で、前記したPC鋼材40によるプレストレスの導入作業を行う。PC鋼材40の圧縮力は、固定具44から支圧板50を介して、鉄筋コンクリート桁30の端面に加わるとともに、支圧板50との接合部分を介して鋼桁20にも加わる。
したがって、鉄筋コンクリート桁30と鋼桁20とが一体的に圧縮変形する。鉄筋コンクリート桁30と鋼桁20との境界面では、両者が一体的に変形するので、剥がれたり、境界面に過大な応力が発生したりすることが防止される。プレストレスは、鉄筋コンクリート桁30および鋼桁20の両方に導入される。
【0030】
<圧縮側>
図3、4では、鉄筋コンクリート桁30の下辺側にも支圧板60が配置されている。下辺側は、前記モーメント力によって圧縮力が作用する。
図5(b)に詳しく示すように、下辺側の支圧板60も鋼材22に溶接などで接合されている。支圧板60と鋼材22との間に補強板62も取り付けられている。
但し、支圧板60の位置にはPC鋼材40は配置されていないので、PC鋼材40のプレストレスを鉄筋コンクリート桁30と鋼桁20との両方に導入する作用はない。
【0031】
支圧板60が配置されていると、鉄筋コンクリート桁30と鋼桁20との一体性を高めることができるので、その後の施工作業中および施工後の使用状態で加わる外力で、鉄筋コンクリート桁30と鋼桁20との境界面を剥がすような作用が生じたときに、鉄筋コンクリート桁30と鋼桁20との一体性を確保することができる。
<場所による支圧板の配置設定>
前記したように、橋脚10の位置の鉄筋コンクリート桁30が形成された段階では、上辺側に支圧板50を配置してPC鋼材40によるプレストレスの導入を行い、下辺側には支圧板60を配置しているが、橋梁の施工段階あるいは鉄筋コンクリート桁30の位置によって、支圧板50,60の配置およびプレストレスの導入位置は変わる。
【0032】
例えば、図1で、径間A−Bの中間位置の鉄筋コンクリート桁30には、モーメント力が上辺側に圧縮力、下辺側に引張力を作用させる。したがって、この部分の鉄筋コンクリート桁30には、図3、4とは逆に、下辺側にPC鋼材40による圧縮方向のプレストレスを導入したほうがよい。支圧板50も下辺側に取り付けられ、上辺側には支圧板60が取り付けられることになる。但し、この位置の鉄筋コンクリート桁30に加わる引張力は、前記橋脚10の位置Bよりも小さいので、PC鋼材40で導入するプレストレスは小さくしてもよい。
上記径間A−B中間位置へのプレストレス導入は、橋脚10の位置から順次鉄筋コンクリート桁30を延ばして施工した段階で行われるので、径間A−Bの中間位置へのプレストレス導入において、下辺側に加わる圧縮力は、橋脚10の個所に存在する鉄筋コンクリート桁30の下辺側にも圧縮力を作用させる。このとき、橋脚10個所で下辺側に支圧板60が配置されていると、前記圧縮力が支圧板60を介して、橋脚10個所の鋼桁20および鉄筋コンクリート桁30の両方に均等に圧縮力を伝える機能が発揮される。
【0033】
上記以外の位置でも、その位置に加わるモーメント力の大きさと方向によって、支圧板50、60およびPC鋼材40の配置、PC鋼材40で導入するプレストレスの大きさを適切に設定することで、鋼桁20と鉄筋コンクリート桁30との境界面におけるズレ応力を低減することができる。
【0034】
【発明の効果】
本発明にかかるPC合成構造体は、PC鋼材で鉄骨鉄筋コンクリート合成体に導入されるプレストレスが、鉄筋コンクリート構造部だけでなく鉄骨構造部にも同時に加わるので、鉄筋コンクリート構造部と鉄骨構造部とが一体的に変形し、鉄筋コンクリート構造部と鉄骨構造部との境界部分に過大なズレ応力が発生しない。
その結果、従来問題となっていた、プレストレスの導入によって、却って、鉄筋コンクリート構造部と鉄骨構造部とが剥がれ易くなったり、構造強度が低下したりするという問題が解消できる。
【0035】
プレストレス導入による鉄骨鉄筋コンクリート合成体の変形防止、強度向上などの機能が、より効果的に発揮できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を表すPC橋梁の模式構造図(a)およびモーメント分布図(b)
【図2】施工途中の模式構造図
【図3】プレストレス導入状態の模式構造図
【図4】プレストレス導入状態の詳細構造断面図
【図5】支圧板の正面構造図
【符号の説明】
10  橋脚
20  鋼桁
22  鋼材
30  鉄筋コンクリート桁
40  PC鋼材
44  固定具
50,60  支圧板
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a PC composite structure, a bridge, and a method for introducing a prestress, and more particularly, to a PC composite structure in which a prestress is introduced into a composite of concrete and steel, and the use of such a PC composite structure. And a method of introducing prestress for building a PC composite structure.
[0002]
[Prior art]
Prestressed concrete (PC) structures are widely used in various civil engineering buildings. For example, a bridge, a water storage tank, and the like are included.
The basic form of the PC structure is that a PC steel material made of high-strength steel or the like is inserted into a sheath tube embedded in a concrete structure, and a large tensile force is applied to both ends of the PC steel material, so that a tensioned PC steel is formed. After fixing both ends of the steel material to the concrete structure, the tensile force is released. Due to the restoring force of the PC steel material, a compressive force is applied to the concrete structure, and a stress in the compression direction, that is, a prestress is introduced.
[0003]
Concrete is inherently strong in compression but relatively weak in tension. When a prestress such as described above is introduced into a concrete structure, when a tensile force is applied to the concrete structure, the tensile force is offset by the prestress in the compression direction previously introduced. Since the tensile stress generated in the concrete structure is reduced, the structural strength or durability is greatly improved.
Further, there is also known a technique for improving a structural strength by embedding a steel frame constructed by assembling steel materials or the like in a concrete structure. Such a composite of a concrete structure and a steel frame, in which prestress is introduced into the concrete structure, is referred to as a PC composite structure.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the PC composite structure, peeling may occur between the steel frame and the concrete structure. In particular, when a large prestress is introduced, there is a problem that peeling easily occurs between the steel structure and the concrete structure.
At the stage where prestress is introduced into the concrete structure, or in the use state of the PC composite structure, the deformation behavior of the concrete structure and the steel frame at the boundary is deviated, and peeling at the boundary surface occurs. It is guessed.
If both means of reinforcing a concrete structure, that is, a composite with a steel frame, and a method of introducing prestress are used together, both functions cannot be fully utilized.
[0005]
An object of the present invention is to solve the above problems, prevent peeling at the interface between the steel frame of the PC composite structure and the concrete structure, and improve the structural strength.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A PC composite structure according to the present invention includes a steel reinforced concrete composite in which a steel structure and a reinforced concrete structure are integrally joined, and a prestress is introduced into the steel reinforced concrete composite by applying a compressive force to the steel reinforced concrete composite. A PC steel material, disposed at the point of introduction of the prestress, between the PC steel material and the steel reinforced concrete composite, abutting on both the steel structure and the reinforced concrete structure of the steel reinforced concrete composite, A supporting plate is provided for transmitting the compressive force of the steel material to both the steel structure and the reinforced concrete structure.
[0007]
[PC composite structure]
Constructs structural members for various civil engineering buildings and equipment. Various shapes such as a flat plate shape, a curved plate shape, a column shape, a beam shape, a frame shape, a box shape, and the like can be taken according to the use and purpose.
The basic structure of the PC composite structure is a steel frame reinforced concrete composite composed of a steel frame portion and a reinforced concrete structural portion. By introducing a predetermined pre-stress with PC steel into the steel frame reinforced concrete composite, the PC composite structure is formed. Be a body.
(Steel-framed reinforced concrete composite)
<Steel structure part>
The steel structure is integrated with the reinforced concrete structure to form a steel reinforced concrete composite. The steel material has characteristics of being richer in toughness and stronger in tensile force than concrete, and thus has a function of reinforcing the reinforced concrete structure.
[0008]
The steel structure part is usually disposed in a steel frame reinforced concrete composite body, which is not exposed to the surface after construction and is located on the back side. However, there is also a form in which a part of the steel structure is exposed to a part of the steel reinforced concrete composite.
The steel structure is made of a steel material such as an H-beam or a C-beam, a steel bar, a steel plate, a hollow steel pipe, or the like. The arrangement of the steel materials is determined according to the shape and structure of the steel reinforced concrete composite. For connection between steel materials, bolts, rivets, welding, and other ordinary joining means are employed.
If a truss structure is constructed from steel, it will be a steel structure with excellent structural strength. It is effective for bridges.
[0009]
The steel structure can be provided with a mounting structure for the support plate, a sheath tube for PC steel, a mounting structure for concrete formwork, and the like. It is also possible to use a hollow steel pipe as the steel material constituting the steel structure part, and also use it as a sheath pipe for PC steel.
The steel structure may be built in advance before the steel reinforced concrete composite is constructed, or the construction of the steel structure may be sequentially advanced as the steel reinforced concrete composite is constructed. For example, when the steel-framed reinforced concrete composite is a bridge girder of a bridge, at the construction site, on the pier, the assembly and joining of the steel girder to be the steel structure portion and the formation of the reinforced concrete girder can be sequentially repeated to extend the bridge girder. .
[0010]
<Reinforced concrete structure>
Basically, the same material and structure as the ordinary PC structure can be adopted.
In a reinforced concrete structure, a reinforcing bar is embedded inside a concrete structure. The arrangement structure of the reinforcing bars can be appropriately set according to the load applied to the reinforced concrete structure.
The reinforced concrete structure is usually arranged in a portion of the steel-framed reinforced concrete composite exposed to the outer surface. The reinforced concrete structure may completely cover the entire steel structure, or a part of the steel structure may be left exposed.
[0011]
[PC steel]
Basically, the same material and structure as the PC steel material used in the ordinary PC composite structure can be adopted.
As the PC steel, a wire or a bar made of a material having excellent tensile durability, such as high-strength steel, is used. A single PC steel material can be constructed by arranging or bundling a plurality of wires or bars.
The PC steel material is arranged in a portion of the steel-framed reinforced concrete composite where a load in the tensile direction is greatly applied, and introduces a prestress in the compressive direction to that portion to reduce the load in the tensile direction.
[0012]
Therefore, the installation location and installation direction of the PC steel material, and further, the prestress introduction direction and the like are set in accordance with the distribution state of the load such as the bending moment force during the construction or use of the PC composite structure.
(Support plate)
It is located between the PC steel material and the steel reinforced concrete composite at the place where the prestress is introduced in the steel reinforced concrete composite. Usually, they are respectively arranged at opposing parts of a steel reinforced concrete composite. The opposing location is a location facing along the direction of introducing the prestress, and may be a location facing the outer surface of the entire outer shape of the steel reinforced concrete composite, that is, a facing surface, or in the middle of the steel reinforced concrete composite. , May be opposed to each other via a part of the steel-framed reinforced concrete composite.
[0013]
The support plate abuts on both the steel structure and the reinforced concrete structure. It may or may not be fixed to the steel structure or the reinforced concrete structure. At least it is sufficient if the surface pressure does not move in the direction parallel to the surface of the support plate, and the surface pressure is transmitted between the steel structure portion and the reinforced concrete structure portion in the surface direction of the support plate. The force does not have to be transmitted in the direction in which the bearing plate separates from the steel structure and the reinforced concrete structure, in other words, in the direction opposite to the direction in which the compressive force of the PC steel works.
In order to support the bearing plate on the steel structure, welding means such as welding, bolts, and rivets can be employed. Support by engagement or fitting may be used. A part of the supporting plate may be in contact with a part of the steel structure part so that the pressure can be transmitted in the plane direction.
[0014]
In order to support the supporting plate on the reinforced concrete structure, the supporting plate may be merely in contact with the outer surface of the reinforced concrete structure, or a part or the whole of the supporting plate may be embedded in the reinforced concrete structure. If a support plate is mounted in the form when the reinforced concrete structure is cast, the reinforced concrete structure is hardened and supported integrally.
As the material of the support plate, a steel plate having excellent mechanical strength such as rigidity and toughness can be used.
The shape of the support plate may be any shape as long as necessary surface pressure can be efficiently transmitted, and various shapes such as a rectangle, a polygon, a circle, an oval, and an ellipse can be adopted. The support plate may be a simple flat plate, or may be reinforced by providing a rib or a frame on the flat plate. Anchor protrusions and irregularities for improving the integration with the reinforced concrete structure may be provided on the contact surface with the reinforced concrete structure.
[0015]
The thickness and area of the support plate are set so that necessary surface pressure can be transmitted. It corresponds to the magnitude of the prestress introduced into the PC steel material arranged adjacent to the supporting plate.
[Introduction of pre-stress]
The work of introducing prestress into a steel-framed reinforced concrete composite using a PC steel material can basically employ the same materials, equipment, and work procedures as those of a normal PC composite structure.
At the place where the prestress is introduced or the place where the PC steel material is installed, the supporting plate is arranged at each of the opposed places of the steel reinforced concrete composite. The support plate comes into contact with both the steel structure and the reinforced concrete structure.
[0016]
A PC steel material is inserted through the opposite part of the steel reinforced concrete composite and placed. If there is a sheath tube or sheath space that penetrates the inside of the steel reinforced concrete composite, the PC steel material is passed therethrough. In some cases, the PC steel material is arranged along the surface of the steel reinforced concrete composite.
Apply tensile force to PC steel. As a means for applying a tensile force, a normal jack device or a traction device is used.
After the compressive force of the PC steel is transmitted to the support plate by, for example, supporting both ends of the PC steel to which the tensile force is applied on the support plate, the tensile force applied to the PC steel is released. The transmission of the compressive force between the PC steel and the supporting plate does not require joining the PC steel to the supporting plate so that the restoring force in the compression direction of the released PC steel is applied to the supporting plate. It just needs to be. Specifically, it is sufficient that the fixture made of the PC steel material comes into contact with the support plate and presses the support plate.
[0017]
A compressive force is applied to both the steel structure portion and the reinforced concrete structure portion of the steel reinforced concrete composite from the PC steel via the support plate, and a prestress in the compression direction is introduced into the steel reinforced concrete composite. The prestressed steel reinforced concrete composite, ie, the PC composite structure, has a significantly increased structural strength than before the prestress was introduced.
[Use of PC composite structure]
The PC composite structure having the structural strength increased more than that of the ordinary steel frame reinforced concrete composite can be applied to a structure subjected to a large load in various civil engineering and building structures.
[0018]
For example, in addition to bridges, civil engineering structures such as dams, embankments, roads, towers, tanks, and other structures are used as structures such as outer walls, roofs, floorboards, and columns.
[PC bridge]
The PC bridge is a bridge in which a bridge girder is erected between a plurality of piers, and includes a PC composite bridge girder composed of the above-described PC composite structure as a bridge girder.
The type of bridge is not particularly limited. Depending on the purpose of use, there are road bridges, railway bridges, road and railway combined bridges, and the like. Due to structural differences, there are continuous girder bridges, viaducts and arch bridges.
[0019]
The basic structure of a bridge is composed of piers arranged at regular intervals and bridge girders bridged between the piers. At both ends of the bridge, abutments that connect to the ground surface will be installed instead of ordinary piers. The structure that supports the bridge girder, including the abutment, is called the pier. The space between the piers is called span.
As the bridge girder, there are a case where an independent bridge girder is erected for each span, and a case where a continuous bridge girder is spanned for a plurality of spans. When the entire bridge is composed of a single continuous girder, it may be composed of continuous girder or simple girder divided into multiple sections or a combination of continuous girder and simple girder . The PC composite bridge girder can be used for the whole or a part of the bridge girder constituting the bridge, and also for the whole or a part of the continuous girder or the simple girder.
[0020]
[Construction of PC bridge girder]
The construction of a PC bridge girder usually includes a construction process of a steel girder, a construction process of a reinforced concrete girder, and a process of introducing a prestress using a PC steel material and a supporting plate. Some or all of these steps may be performed at the construction site, or may be performed at a different factory from the construction site.
The steel girder can be constructed at the factory for the entire length of the bridge girder, or a bridge girder block in which the bridge girder is divided into a plurality of blocks can be manufactured, and the bridge girder block can be assembled at the construction site.
[0021]
A reinforced concrete girder is constructed by setting a formwork in a state where a steel girder is embedded, arranging a reinforcing bar in the formwork, casting concrete and hardening the concrete. Reinforcing bars can be provided before or simultaneously with the installation of the formwork. These operations may be performed in advance at a factory or the like, and a composite body in which the steel girder and the reinforced concrete girder are integrated may be carried into the construction site, or the formwork may be applied to the completed steel girder at the construction site. It is also possible to construct a reinforced concrete girder by installing, arranging reinforcing bars and placing concrete. When building a reinforced concrete girder, a support plate can be attached.
The introduction of prestress using PC steel may be applied to the bridge girder made of steel-framed reinforced concrete composite at the stage of production at the factory, or the prestress may be appropriately adjusted as the construction of the bridge girder progresses at the construction site An introduction can also be made. In the case of a bridge girder, the magnitude and direction of the load such as the moment force applied to the pier position and the center position of the span vary depending on the location, and the magnitude direction of the load may change during the construction work. Therefore, appropriate prestress is introduced at each position and stage according to the construction position of the bridge girder and the progress of the construction work.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[PC bridge]
The embodiment shown in FIG. 1 is a PC bridge composed of a PC composite structure.
As shown in FIG. 1A, a PC bridge is composed of three piers 10 of A, B, and C installed at intervals and a PC bridge girder 12 continuously bridged between the piers 10. And The details of the support structure of the PC bridge girder 12 for each pier 10 are not shown, but the PC bridge girder 12 is hingedly supported on the center pier 10 (B), and the left and right piers 10 (A) (C). ) Is supported by rollers.
[0023]
The PC bridge girder 12 has a steel girder 20 which is a steel structure part constructed by assembling steel materials in a box shape, and a reinforced concrete girder 30 which is a reinforced concrete structure part covering the steel girder 20.
FIG. 1B shows the distribution of the moment force acting on the bridge of FIG. 1A. The PC bridge can be considered as a continuous beam that has support points at three points A to C mechanically and is uniformly loaded over its entire length. The moment force shows the maximum value at the support point B. In the middle of each of the spans AB and BC, there is also a region where a moment force in a direction opposite to that of the support point B acts. This state does not include the effect of introducing prestress.
[0024]
[Construction of PC bridge]
As shown in FIG. 2, when constructing a bridge, first, piers 10 are constructed at predetermined intervals. A steel girder 20 is erected on the pier 10. A reinforced concrete girder 30 is formed around the steel girder 20 by casting in place. For forming the reinforced concrete girder 30, a formwork and a reinforcing bar supported by the steel girder 20 are installed around the steel girder 20, concrete is poured into the formwork, and after the concrete is hardened, the formwork is removed. The total length of the bridge is divided into a plurality of sections, and a reinforced concrete girder 30 is formed for each divided section.
When forming the reinforced concrete girder 30 for each divided section, starting from the position of the pier 10, new reinforced concrete girder 30 is added to both sides thereof. At the position of the pier 10, the construction work of the reinforced concrete girder 30 such as carrying in and setting of the formwork, arranging the reinforcing bar, and placing the concrete is easy. After the reinforced concrete girder 30 is formed at the position of the pier 10, the work of adding the reinforced concrete girder 30 to both sides thereof can be performed with good workability because the reinforced concrete girder 30 formed earlier can be used as a scaffold. If the load of the reinforced concrete girder 30 is equally applied to the left and right of the pier 10, the uneven load is not applied to the pier 10.
[0025]
Each time the formation of the divided reinforced concrete girder 30 as described above is completed, necessary prestress is introduced in accordance with the magnitude and direction of the load due to the moment force applied to that part.
[Introduction of pre-stress]
Prestress is introduced into a bridge having the above-described moment distribution in a direction to cancel the moment force. In particular, the tensile force acting on the reinforced concrete girder 30 is reduced to reinforce the reinforced concrete girder 30 that is weak in tensile force.
As shown in FIG. 3, when the reinforced concrete girder 30 is formed at the center pier 10, that is, at the support point B, prestress is introduced into the reinforced concrete girder 30 and the steel girder 20 in this portion.
[0026]
As is clear from FIG. 1B, the moment force applied to the support point B acts as a tensile force on the upper side and compresses on the lower side with respect to the composite structure including the reinforced concrete girder 30 and the steel girder 20. Acts as a force. In order to reinforce concrete which is relatively weak in tensile force, prestress is introduced so as to cancel the tensile force acting on the upper side.
The PC steel material 40 is inserted through the reinforced concrete girder 30 and the steel girder 20. With strong tensile force applied to the PC steel material 40, both ends of the PC steel material 40 are fixed to the end face of the reinforced concrete girder 30 with the fixing tool 44 via the supporting plate 50. When the tensile force applied to the PC steel material 40 is removed, the restoring force of the PC steel material 40 acts in the direction of compressing the reinforced concrete girder 30, and a prestress in the compression direction is introduced into the reinforced concrete girder 30.
[0027]
At this time, by using the support plate 50, the prestress by the PC steel material 40 is applied not only to the reinforced concrete girder 30 but also to the steel girder 20, as described in detail below.
[Detailed structure of support plate]
As shown in FIG. 4, the reinforced concrete girder 30 is formed so as to cover the steel girder 20 assembled with a steel material 22 such as a T-section steel.
<Tension side>
On the upper side of the reinforced concrete girder 30, the PC steel material 40 is inserted from both ends of the reinforced concrete girder 30 into the inside. The PC steel material 40 is inserted into a sheath tube (not shown) embedded in the reinforced concrete girder 30 in advance. Fixtures 44 of the PC steel material 40 are arranged on both end surfaces of the reinforced concrete girder 30. A support plate 50 is sandwiched between the fixing tool 44 and the end face of the reinforced concrete girder 30.
[0028]
The support plate 50 is made of a steel plate or the like, and has a rectangular plate shape as shown in detail in FIG. The bearing plate 50 is fixed to a steel material 22 such as a T-beam or the like constituting the steel girder 20 by welding or the like. A reinforcing plate 52 is attached between the support plate 50 and the steel member 22 to strengthen the attachment of the support plate 50 to the steel member 22 and prevent the support plate 50 from being deformed. Further, also on the inner side of the reinforced concrete girder 30, the reinforcing plate 54 is attached to the supporting plate 50 and is embedded in the reinforced concrete girder 30.
Before the reinforced concrete girder 30 is cast, the supporting plate 50 is attached to the steel girder 20, and a formwork is installed outside the supporting plate 50 to inject concrete, whereby the reinforced concrete girder 30 is cast. Can be integrally joined to the end face.
[0029]
In the state where the support plate 50 is arranged, the work of introducing the prestress by the PC steel material 40 is performed. The compressive force of the PC steel material 40 is applied to the end surface of the reinforced concrete girder 30 from the fixture 44 via the support plate 50 and also to the steel girder 20 via the joint with the support plate 50.
Therefore, the reinforced concrete girder 30 and the steel girder 20 are integrally compressed and deformed. At the boundary surface between the reinforced concrete girder 30 and the steel girder 20, both are integrally deformed, so that they are prevented from being peeled off or excessive stress is generated at the boundary surface. Prestress is introduced into both the reinforced concrete girder 30 and the steel girder 20.
[0030]
<Compression side>
In FIGS. 3 and 4, the supporting plate 60 is also arranged on the lower side of the reinforced concrete girder 30. A compressive force acts on the lower side by the moment force.
As shown in detail in FIG. 5B, the supporting plate 60 on the lower side is also joined to the steel material 22 by welding or the like. A reinforcing plate 62 is also mounted between the support plate 60 and the steel member 22.
However, since the PC steel material 40 is not disposed at the position of the support plate 60, there is no effect of introducing the prestress of the PC steel material 40 into both the reinforced concrete girder 30 and the steel girder 20.
[0031]
When the support plate 60 is disposed, the integrity of the reinforced concrete girder 30 and the steel girder 20 can be enhanced, so that the reinforced concrete girder 30 and the steel girder are subjected to external force applied during the subsequent work and after use in the construction. When the action of peeling off the boundary surface with the reinforced concrete girder 20 occurs, the integrity of the reinforced concrete girder 30 and the steel girder 20 can be ensured.
<Placement of support plate by location>
As described above, when the reinforced concrete girder 30 at the position of the pier 10 is formed, the supporting plate 50 is arranged on the upper side to introduce the prestress by the PC steel material 40, and the supporting plate 60 is arranged on the lower side. However, the arrangement of the support plates 50 and 60 and the position where the prestress is introduced change depending on the construction stage of the bridge or the position of the reinforced concrete girder 30.
[0032]
For example, in FIG. 1, a moment force causes a compressive force to act on the upper side and a tensile force to act on the lower side, on the reinforced concrete girder 30 at an intermediate position between the spans AB. Therefore, it is better to introduce a prestress in the compression direction by the PC steel material 40 to the lower side of the reinforced concrete girder 30 in this portion, contrary to FIGS. The support plate 50 is also attached to the lower side, and the support plate 60 is attached to the upper side. However, since the tensile force applied to the reinforced concrete girder 30 at this position is smaller than that at the position B of the pier 10, the prestress introduced by the PC steel material 40 may be small.
Since the prestress introduction to the intermediate position between the spans AB is performed at the stage where the reinforced concrete girder 30 is sequentially extended from the position of the pier 10 and constructed, the prestress introduction to the intermediate position between the spans AB is as follows. The compressive force applied to the lower side also applies a compressive force to the lower side of the reinforced concrete girder 30 existing at the location of the pier 10. At this time, if the support plate 60 is arranged on the lower side at 10 piers, the compressive force uniformly applies the compressive force to both the steel girder 20 and the reinforced concrete girder 30 at the 10 piers via the support plate 60. The communication function is exhibited.
[0033]
At positions other than the above, depending on the magnitude and direction of the moment force applied to that position, the arrangement of the support plates 50 and 60 and the PC steel material 40 and the magnitude of the pre-stress introduced by the PC steel material 40 are appropriately set, so that the steel The displacement stress at the interface between the girder 20 and the reinforced concrete girder 30 can be reduced.
[0034]
【The invention's effect】
In the PC composite structure according to the present invention, the prestress introduced into the steel reinforced concrete composite by the PC steel material is simultaneously applied not only to the reinforced concrete structure but also to the steel frame, so that the reinforced concrete structure and the steel frame are integrated. It does not deform excessively and does not generate excessive displacement stress at the boundary between the reinforced concrete structure and the steel frame structure.
As a result, it is possible to solve the conventional problems that the reinforced concrete structure and the steel frame structure are easily peeled off or the structural strength is reduced by the introduction of the prestress.
[0035]
Functions such as deformation prevention and strength improvement of the steel-framed reinforced concrete composite by introducing prestress can be exhibited more effectively.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic structural diagram (a) and a moment distribution diagram (b) of a PC bridge representing an embodiment of the present invention.
[Fig. 2] Schematic structural diagram during construction [Fig. 3] Schematic structural diagram in a pre-stress introducing state [Fig. 4] Detailed structural cross-sectional view in a pre-stress introducing state [Fig. 5] Front structural diagram of a supporting plate [Explanation of reference numerals]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Bridge pier 20 Steel girder 22 Steel material 30 Reinforced concrete girder 40 PC steel material 44 Fixture 50, 60 Support plate

Claims (3)

鉄骨構造部と鉄筋コンクリート構造部とが一体接合された鉄骨鉄筋コンクリート合成体と、
前記鉄骨鉄筋コンクリート合成体に圧縮力を加えて鉄骨鉄筋コンクリート合成体にプレストレスを導入するPC鋼材と、
前記プレストレスの導入個所で、前記PC鋼材と前記鉄骨鉄筋コンクリート合成体との間に配置され、鉄骨鉄筋コンクリート合成体の前記鉄骨構造部と前記鉄筋コンクリート構造部との両方に当接し、PC鋼材の圧縮力を鉄骨構造部と鉄筋コンクリート構造部との両方に伝える支圧板と、
を備えるPC合成構造体。
A steel-framed reinforced concrete composite in which the steel frame structure and the reinforced concrete structure are integrally joined,
A PC steel material for applying a compressive force to the steel reinforced concrete composite to introduce prestress into the steel reinforced concrete composite,
At the point of introduction of the prestress, it is disposed between the PC steel material and the steel reinforced concrete composite, abuts on both the steel structure and the reinforced concrete structure of the steel reinforced concrete composite, and compresses the PC steel. A support plate that transmits the pressure to both the steel frame structure and the reinforced concrete structure,
A PC composite structure comprising:
複数の橋脚にわたって、連続施工または区分施工された橋桁が架設されてなる橋梁であって、
前記橋桁の少なくとも一部に、請求項1記載のPC合成構造体からなるPC合成橋桁を備える
PC橋梁。
A bridge in which a continuously or separately constructed bridge girder is erected over a plurality of piers,
A PC bridge comprising a PC composite bridge girder comprising the PC composite structure according to claim 1 in at least a part of the bridge girder.
鉄骨構造部と鉄筋コンクリート構造部とが一体接合された鉄骨鉄筋コンクリート合成体にプレストレスを導入する方法であって、
前記プレストレスの導入個所で、前記鉄骨鉄筋コンクリート合成体の前記鉄骨構造部と前記鉄筋コンクリート構造部との両方に当接する支圧板を配置する工程(a)と、
前記プレストレスの導入個所で、前記鉄骨鉄筋コンクリート合成体にPC鋼材を挿通する工程(b)と、
前記PC鋼材に引張力を加える工程(c)と、
前記引張力が加えられたPC鋼材の両端を前記支圧板に支持させたあと引張力を開放し、PC鋼材から支圧板を介して前記鉄骨鉄筋コンクリート合成体の鉄骨構造部と鉄筋コンクリート構造部との両方に圧縮力を加えて鉄骨鉄筋コンクリート合成体にプレストレスを導入する工程(d)と
を含むPC合成構造体のプレストレス導入方法。
A method of introducing prestress into a steel reinforced concrete composite in which a steel structure and a reinforced concrete structure are integrally joined,
(A) arranging a supporting plate at the point of introduction of the prestress, which abuts on both the steel structure and the reinforced concrete structure of the steel reinforced concrete composite;
(B) inserting a PC steel material into the steel reinforced concrete composite at the point of introduction of the prestress;
(C) applying a tensile force to the PC steel;
After supporting both ends of the PC steel material to which the tensile force is applied to the supporting plate, the tensile force is released, and both the steel structure portion and the reinforced concrete structure portion of the steel reinforced concrete composite from the PC steel material via the supporting plate. (D) introducing a prestress into a steel reinforced concrete composite by applying a compressive force to the steel composite.
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